JP2817500B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装
置に関し、特に紫外線消去型プログラマブルROM(以
下、EPROMと記す)、電気的消去可能プログラマブ
ルROM(以下、EEPROMと記す)等の不揮発性半
導体記憶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory such as an ultraviolet erasable programmable ROM (hereinafter referred to as an EPROM) and an electrically erasable programmable ROM (hereinafter referred to as an EEPROM). It relates to a storage device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5の(a)および(b)は、それぞれ
この種従来の不揮発性半導体記憶装置のチャネル長方向
とチャネル幅方向の断面図である。同図において、1は
半導体基板、2c、2dは、それぞれn型不純物拡散層
で構成されたドレイン領域とソース領域、3はチャネル
領域−浮遊ゲート電極間ゲート絶縁膜(以下、C−FG
間ゲート絶縁膜と記す)、4は浮遊ゲート、5は浮遊ゲ
ート電極−制御ゲート電極間ゲート絶縁膜(以下、FG
−CG間ゲート絶縁膜と記す)、6は制御ゲート電極、
7は層間絶縁膜、8はフィールド絶縁膜である。図示さ
れていないが、フィールド絶縁膜8下にはチャネルスト
ッパとなる高濃度不純物拡散層が形成されている。2. Description of the Related Art FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of a conventional nonvolatile semiconductor memory device of this type in the channel length direction and channel width direction, respectively. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate, 2c and 2d denote a drain region and a source region each formed of an n-type impurity diffusion layer, and 3 denotes a gate insulating film between a channel region and a floating gate electrode (hereinafter C-FG).
4 is a floating gate, 5 is a gate insulating film between a floating gate electrode and a control gate electrode (hereinafter referred to as FG).
−CG gate insulating film), 6 is a control gate electrode,
7, an interlayer insulating film; and 8, a field insulating film. Although not shown, a high-concentration impurity diffusion layer serving as a channel stopper is formed below the field insulating film 8.
【0003】このメモリトランジスタでは、浮遊ゲート
電極に蓄積された電荷に応じてしきい値の変化が生じ
る。記憶はこの電荷によって行われ、記憶内容の読み出
しはしきい値変化をチャネル電流に変換して行う。In this memory transistor, a threshold value changes according to the electric charge stored in the floating gate electrode. The storage is performed using the electric charges, and the reading of the stored contents is performed by converting a change in the threshold value into a channel current.
【0004】書き込み、即ち、プログラミングは、主
に、チャネル領域からのホットエレクトロン注入、C−
FG間ゲート絶縁膜を通したF−Nトンネリング現象お
よびアバランシェブレークダウンによるホットホール注
入により行われる。Writing, ie, programming, is mainly performed by hot electron injection from a channel region, C-
This is performed by the FN tunneling phenomenon through the gate insulating film between the FGs and hot hole injection by avalanche breakdown.
【0005】図6は、EPROMや一括消去型EEPR
OM[以下、FEPROM(=Flash EPRO
M)と記す]で使われる一般的なメモリアレイの等価回
路図である。ここで、QM i,j(i=1、2、j=1、
2)はメモリトランジスタ、X1、X2 は第5図の制御
ゲート電極6を行方向に接続しているワード線、Y1 、
Y2 はドレイン領域2cを列方向に接続しているビット
線、Sはソース領域2dを共通に接続しているソース線
である。以下、この従来例の動作について説明する。FIG. 6 shows an EPROM or a batch erase type EEPROM.
OM [hereinafter referred to as FEPROM (= Flash EPRO
M)] is an equivalent circuit diagram of a general memory array used in [1]. Here, Q M i, j (i = 1, 2, j = 1,
2) The memory transistors, X 1, word lines X 2 is connected to the control gate electrode 6 of FIG. 5 in the row direction, Y 1,
Y 2 is a bit line connecting the drain region 2c in the column direction, S is a source line that connects the source region 2d in common. Hereinafter, the operation of this conventional example will be described.
【0006】 読み出し:選択したワード線を例えば
5Vの高電圧に、他のワード線を例えば0Vの低電圧に
バイアスする。また選択したビット線を例えば1Vに、
また他のビット線をオープン状態にする。この選択した
ビット線はセンスアンプに接続される。この結果、選択
したビット線には選択ワード線と選択ビット線の交点の
メモリトランジスタのしきい値に応じた電流が流れる。
即ち、メモリトランジスタのしきい値が5V以下であれ
ばチャネル電流が流れ、5V以上であれば電流が流れな
い。センスアンプはこの電流の有無により生じる節点の
電位変化を検出して情報の読み出しを行う。Read: Bias the selected word line to a high voltage of, for example, 5V and the other word lines to a low voltage of, for example, 0V. Also, the selected bit line is set to, for example, 1V.
The other bit lines are set to the open state. The selected bit line is connected to a sense amplifier. As a result, a current corresponding to the threshold value of the memory transistor at the intersection of the selected word line and the selected bit line flows through the selected bit line.
That is, if the threshold value of the memory transistor is 5 V or less, a channel current flows, and if the threshold value is 5 V or more, no current flows. The sense amplifier detects a potential change at a node caused by the presence or absence of the current and reads information.
【0007】 書き込み:選択したワード線を例えば
13Vの高電圧に、他のワード線を例えば0Vの低電圧
にバイアスする。また選択したビット線を例えば7Vの
電圧に、他のビット線をオープン状態にする。この結果
選択ワード線と選択ビット線の交点のメモリトランジス
タにのみチャネル電流が流れてホットエレクトロンが発
生し浮遊ゲート電極に電子が注入される。同様の動作
を、書き込みを行うべきメモリトランジスタを逐次選択
して行う。Write: bias the selected word line to a high voltage of, for example, 13V and the other word lines to a low voltage of, for example, 0V. Further, the selected bit line is set to a voltage of, for example, 7 V, and the other bit lines are set to an open state. As a result, a channel current flows only in the memory transistor at the intersection of the selected word line and the selected bit line, hot electrons are generated, and electrons are injected into the floating gate electrode. A similar operation is performed by sequentially selecting memory transistors to be written.
【0008】 消去:EPROMの場合は、紫外線を
全面に照射して行う。FEPROMの場合は、全てのワ
ード線を例えば0Vの低電圧に、また全てのビット線を
オープンにし、ソース線に例えば12Vの高電圧を印加
する。この結果、ソース−浮遊ゲート電極間の電界が強
くなり、浮遊ゲート電極からソース電極への電子の放出
が起き消去が行われる。[0008] Erase: In the case of an EPROM, the entire surface is irradiated with ultraviolet rays. In the case of a FEPROM, all word lines are set to a low voltage of, for example, 0 V, all bit lines are opened, and a high voltage of, for example, 12 V is applied to a source line. As a result, the electric field between the source and the floating gate electrode is increased, and electrons are emitted from the floating gate electrode to the source electrode to perform erasing.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の構造で
は、以下に述べる構造的特徴を有しているため、下記の
問題点が生じる。 構造的特徴 半導体基板の表面領域内にソース・ドレ
イン領域が形成されている。 構造的特徴 半導体基板の表面をチャネル領域として
いる。 構造的特徴 素子分離が基板表面に形成された厚い絶
縁膜と絶縁膜下の不純物拡散層によって行われている。The above-mentioned conventional structure has the following structural features, and therefore has the following problems. Structural features Source / drain regions are formed in the surface region of the semiconductor substrate. Structural features The surface of the semiconductor substrate is a channel region. Structural features Element isolation is performed by a thick insulating film formed on the substrate surface and an impurity diffusion layer below the insulating film.
【0010】問題点: 基板は一定電位で固定される
が、特徴のため、ドレイン電極−基板間で空乏層が生
じ拡散層容量が生じる。この容量はドレイン領域の総面
積および基板の不純物濃度に依存する。基板濃度:7×
1016cm-3、VD =1Vの条件では容量は1μm2 当た
り約1×10-3pFになる。実際の製品ではビット線に
多数のメモリトランジスタが接続されるため、ビット線
容量は数pFになる。ところがドレイン電圧のチャージ
アップはバイアストランジスタ抵抗とこの容量の積によ
る時定数、ディスチャージはセルトランジスタ抵抗とこ
の容量の積による時定数に比例して遅れるので、この構
造では大容量化したときに読み出し速度の低下が問題に
なる。Problem: Although the substrate is fixed at a constant potential, a depletion layer is formed between the drain electrode and the substrate due to the characteristic, and a diffusion layer capacitance is generated. This capacitance depends on the total area of the drain region and the impurity concentration of the substrate. Substrate concentration: 7 ×
Under the conditions of 10 16 cm -3 and V D = 1 V, the capacitance becomes about 1 × 10 -3 pF per 1 μm 2 . In an actual product, a large number of memory transistors are connected to a bit line, so that the bit line capacitance is several pF. However, the charge up of the drain voltage is delayed in proportion to the time constant of the product of the bias transistor resistance and this capacitance, and the discharge is delayed in proportion to the time constant of the product of the cell transistor resistance and this capacitance. Is a problem.
【0011】問題点: ドレイン領域が基板上に形成
されている(特徴)ため、ドレイン空乏層内に欠陥が
あった場合、接合リークが生じる。このリーク電流がセ
ル読み出し電流に比べて無視できない程度に大きい場
合、書き込みセルの読み出しができなくなる。特に、こ
の構造では素子分離の厚い絶縁膜に隣接した領域に結晶
欠陥が生じやすく、この現象による歩留り低下が問題に
なる。Problem: Since the drain region is formed on the substrate (characteristic), if there is a defect in the drain depletion layer, a junction leak occurs. If the leak current is so large as to be not negligible compared to the cell read current, reading of the write cell becomes impossible. In particular, in this structure, a crystal defect is likely to occur in a region adjacent to the insulating film having a large element isolation, and a decrease in yield due to this phenomenon becomes a problem.
【0012】問題点: ソース領域が基板上に形成さ
れている(特徴)ため、ソース電極に高電圧を印加し
消去を行おうとした場合、F−Nトンネル電流の他にア
バランシェブレークダウン電流やリーク電流が生じ、基
板に流出してしまう。このため、ソース電圧印加を例え
ば低電源電圧から昇圧を行うチャージポンプ電源等で行
う場合、電流供給能力不足のために電圧降下が生じ、消
去に必要な電圧が維持できなくなるという問題が起こ
る。Problems: Since the source region is formed on the substrate (characteristic), when erasing is performed by applying a high voltage to the source electrode, an avalanche breakdown current and a leakage current in addition to the FN tunnel current. An electric current is generated and flows out to the substrate. For this reason, when the source voltage is applied by, for example, a charge pump power supply that boosts the voltage from a low power supply voltage, a voltage drop occurs due to insufficient current supply capability, and the voltage required for erasure cannot be maintained.
【0013】問題点: 特徴のためにメモリトラン
ジスタのしきい値VTMが基板電位VSUB に応じて下記の
式に従って変化する。 VTM=VTM0 +√(4εSiε0 qNA φf )/COX+√{2εSiε0 qNA ( |VSUB |+2φf )}/COX ここで、VTM0 は、VSUB =0VのときのVTM、εSiは
Siの誘電率、ε0 は真空の誘電率、qは電子の電荷
量、NA は基板不純物濃度、φf はフェルミレベル、C
OXはゲート酸化膜容量である。Problems: Due to the characteristics, the threshold value VTM of the memory transistor changes according to the substrate potential VSUB according to the following equation. V TM = V TM0 + √ ( 4ε Si ε 0 qN A φ f) / C OX + √ {2ε Si ε 0 qN A (| V SUB | + 2φ f)} / C OX where, V TM0 is, V SUB V TM at = 0 V, ε Si is the dielectric constant of Si, ε 0 is the dielectric constant of vacuum, q is the charge of electrons, N A is the substrate impurity concentration, φ f is the Fermi level, C
OX is the gate oxide capacitance.
【0014】このため基板電位を印加するとメモリトラ
ンジスタのVTMは上昇する。一方基板電位を印加すると
拡散層容量が低下するため、周辺トランジスタの高速動
作には有利になる。このため、ダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM)等では基板バイアス手法が一
般的に用いられている。しかし、EPROM、FEPR
OMでは、チャネル部不純物濃度が高く基板バイアスに
よるVTM上昇が大きいため、周辺回路部の高速化に対し
てのトレードオフが大きく基板バイアス手法を利用でき
ないという問題がある。Therefore, when a substrate potential is applied, VTM of the memory transistor increases. On the other hand, when the substrate potential is applied, the capacitance of the diffusion layer decreases, which is advantageous for high-speed operation of the peripheral transistor. For this reason, a substrate bias method is generally used in a dynamic random access memory (DRAM) or the like. However, EPROM, FEPR
In the OM, there is a problem that since the impurity concentration in the channel portion is high and the VTM rise due to the substrate bias is large, there is a large trade-off for speeding up the peripheral circuit portion and the substrate bias method cannot be used.
【0015】問題点: 特徴の厚い絶縁膜は、LO
COS法と称される選択酸化方法で形成されるのが一般
的である。ところがこの方法によると、バースビークと
呼ばれるチャネル領域への分離絶縁膜の浸食が起き、ま
た、絶縁膜下の不純物のチャネル領域への浸入も生じ
る。そのため、ナローチャネル効果が顕著になり、実効
的なチャネル幅が初期パターニングチャネル幅よりも小
さくなるという問題が生じる。PROBLEM: A thick insulating film has a low LO
It is generally formed by a selective oxidation method called a COS method. However, according to this method, erosion of the isolation insulating film into a channel region called “bars beak” occurs, and intrusion of impurities under the insulating film into the channel region also occurs. Therefore, the narrow channel effect becomes remarkable, and there arises a problem that the effective channel width becomes smaller than the initial patterning channel width.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
記憶装置は、絶縁膜上の制御ゲート電極と、該制御ゲー
ト電極を覆う第1のゲート絶縁膜と、該第1のゲート絶
縁膜に接し、前記制御ゲート電極との重なりを少なくと
も有する浮遊ゲート電極と、該浮遊ゲート電極上の第2
のゲート絶縁膜と、該第2のゲート絶縁膜に接し前記浮
遊ゲート電極との重なりを少なくとも有する第1導電型
の半導体薄膜よりなるチャネル領域と、該チャネル領域
を挟み前記浮遊ゲート電極および制御ゲート電極から絶
縁された第2導電型の半導体薄膜よりなるソース・ドレ
イン領域と、を有する薄膜メモリトランジスタを、複数
個備えるものである。According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a control gate electrode on an insulating film; a first gate insulating film covering the control gate electrode; A floating gate electrode in contact with and having at least an overlap with the control gate electrode;
A gate insulating film, a channel region made of a first conductivity type semiconductor thin film in contact with the second gate insulating film and at least overlapping the floating gate electrode, and the floating gate electrode and the control gate sandwiching the channel region. And a plurality of thin film memory transistors each having a source / drain region made of a semiconductor thin film of the second conductivity type insulated from the electrode.
【0017】[0017]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例のnチャネ
ル型メモリトランジスタを示すものであって、図1の
(a)は、チャネル長方向の、また図1の(b)はチャ
ネル幅方向の断面図である。ここで1は、不純物濃度が
1×1015cm-3になされたp型の半導体基板、9は厚さ
5000ÅのSiO2 膜、6はP(リン)が1×1021
cm-3の濃度にドープされた、厚さ3000Åの多結晶シ
リコン(以下、polySiと記す)からなる制御ゲー
ト電極、5は50Åの気相成長法によるSiO2膜と7
0ÅのSi3 N4 膜と50Åの気相成長法によるSiO
2 膜の三層構造からなるFG−CG間ゲート絶縁膜、4
はPが5×1020cm-3の濃度にドープされた、厚さ15
00ÅのpolySiからなる浮遊ゲート電極、3は厚
さ250Åの気相成長法によるSiO2 膜からなるC−
FG間ゲート絶縁膜である。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B show an n-channel type memory transistor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a channel length direction, and FIG. 1B shows a channel width direction. It is sectional drawing. Here, 1 is a p-type semiconductor substrate having an impurity concentration of 1 × 10 15 cm −3 , 9 is a SiO 2 film having a thickness of 5000 °, 6 is 1 × 10 21 P (phosphorus).
A control gate electrode made of polycrystalline silicon (hereinafter, referred to as polySi) having a thickness of 3000 ° doped at a concentration of cm -3 , and a SiO 2 film formed by a 50 ° vapor phase growth method
0 ° Si 3 N 4 film and 50 ° SiO by vapor phase epitaxy
FG-CG gate insulating film having a three-layer structure of two films, 4
Is P doped at a concentration of 5 × 10 20 cm -3 , and has a thickness of 15
A floating gate electrode made of polySi of Å, 3 is made of SiO 2 film by vapor deposition with a thickness of 250 Å C-
This is an inter-FG gate insulating film.
【0018】また、11は、B(ボロン)が濃度5×1
016cm-3にドープされた厚さ400Åのアモルファスシ
リコン(以下、a−Siと記す)膜からなるチャネル領
域、10a、10bは、厚さ400Åのa−Si膜にA
sを1×1021cm-3の濃度にドープして形成したドレイ
ン領域とソース領域である。このドレイン・ソース領域
10a、10bは、制御ゲート・浮遊ゲート電極側壁酸
化膜12で各ゲート電極から絶縁されかつ基板上のSi
O2 膜9で基板からも絶縁されている。7は厚さ700
0ÅのBPSGからなる層間絶縁膜である。Further, reference numeral 11 denotes that B (boron) has a concentration of 5 × 1.
The channel regions 10a and 10b made of an amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) film having a thickness of 400 ° and doped to 0 16 cm -3 are formed by adding an A-Si film having a thickness of 400 ° to A
The drain region and the source region are formed by doping s to a concentration of 1 × 10 21 cm −3 . The drain / source regions 10a and 10b are insulated from each gate electrode by the control gate / floating gate electrode side wall oxide film 12 and are formed on the Si substrate.
The substrate is insulated from the substrate by the O 2 film 9. 7 is 700 thick
This is an interlayer insulating film made of 0 ° BPSG.
【0019】本実施例の特徴は、ソース・ドレイン・チ
ャネル領域が基板上の比較的厚いSiO2 膜9上の半導
体薄膜内に形成されていることにある。このためチャネ
ル領域の基板電位はフローティング状態となる。しかし
ながらわれわれの実験結果ではこのチャネル領域の半導
体薄膜の厚さが700Å以下であればゲート電界により
チャネル領域の薄膜電位を制御できることがわかってい
る。このため、本実施例の構造による薄膜メモリトラン
ジスタは第5図に示す従来のメモリトランジスタと同様
の動作を行う。従って、アレイレイアウトも従来例と同
様に構成することができ、本実施例のメモリトランジス
タをそのようにアレイレイアウトした場合の等価回路図
は図6と同様になる。以下、本実施例による薄膜メモリ
トランジスタの利点を述べる。The feature of this embodiment is that the source / drain / channel region is formed in a semiconductor thin film on a relatively thick SiO 2 film 9 on the substrate. Therefore, the substrate potential in the channel region is in a floating state. However, our experimental results show that if the thickness of the semiconductor thin film in the channel region is 700 ° or less, the potential of the thin film in the channel region can be controlled by the gate electric field. Therefore, the thin film memory transistor having the structure of the present embodiment performs the same operation as the conventional memory transistor shown in FIG. Therefore, the array layout can be configured in the same manner as in the conventional example, and the equivalent circuit diagram when the memory transistor of the present embodiment is laid out in that way is the same as FIG. Hereinafter, advantages of the thin film memory transistor according to the present embodiment will be described.
【0020】利点: ドレイン電極−基板間容量は、
厚いSiO2 膜9を介した半導体領域との間の容量であ
るため、容量を小さくできる。具体的にはSiO2 膜9
が5000Åの場合の容量は、1μm2 当たり約1×1
0-4pFになり、従来の基板上拡散層の容量の約10分
の1まで小さくできる。このためビット線容量も顕著に
軽減され、高速動作が可能になる。Advantages: The capacitance between the drain electrode and the substrate is
Since the capacitance is between the thick SiO 2 film 9 and the semiconductor region, the capacitance can be reduced. Specifically, the SiO 2 film 9
Is 5000Å, the capacity is about 1 × 1 per μm 2
0 -4 pF, which can be reduced to about 1/10 of the capacity of the conventional diffusion layer on the substrate. For this reason, the bit line capacity is remarkably reduced, and high-speed operation becomes possible.
【0021】利点: ドレイン領域とソース領域がと
もに絶縁膜で分離されているため、チャネル領域とのリ
ーク以外は接合リークが生じない。このため高歩留りで
装置を製造することができる。Advantages: Since both the drain region and the source region are separated by the insulating film, no junction leakage occurs except for leakage to the channel region. Therefore, the device can be manufactured with a high yield.
【0022】利点: 基板電極を持たないため、ソー
ス側に高電圧を印加した消去動作時にアバランシェブレ
ークダウンやチャネルリークを起こしてもリーク電流の
流出先はビット線以外にはない。従って、ビット線を開
放状態に設定しておけば流出電流をF−N電流のみに限
定できる。このため、チャージポンプ等の装置内昇圧電
源による消去が可能となる。Advantages: Since there is no substrate electrode, even if avalanche breakdown or channel leakage occurs during an erasing operation in which a high voltage is applied to the source side, there is no leakage current destination other than the bit line. Therefore, if the bit line is set to the open state, the outflow current can be limited to only the FN current. For this reason, erasing can be performed by an internal boosting power supply such as a charge pump.
【0023】利点: 基板1の基板電位による電界
は、制御ゲート電極6、浮遊ゲート電極4でシールドさ
れて薄膜トランジスタのチャネル領域に影響を及ぼすこ
とはないから、周辺回路の容量低減・速度改善を目的と
して基板を負電位にバイアスしても薄膜メモリトランジ
スタにはしきい値上昇やオン電流の減少は起きない。Advantages: The electric field due to the substrate potential of the substrate 1 is shielded by the control gate electrode 6 and the floating gate electrode 4 and does not affect the channel region of the thin film transistor. Even if the substrate is biased to a negative potential, the threshold value of the thin-film memory transistor does not increase and the on-current does not decrease.
【0024】利点: 能動素子が絶縁膜上の薄膜半導
体であるため、高不純物濃度のチャネルストッパや厚い
フィールド酸化膜によって素子分離を行う必要がなくな
り、従来例で問題となったナローチャネル効果が生じる
ことはなくなる。従って、素子の実効的寸法は薄膜半導
体のパターニング幅のみによって決定されるようにな
り、素子幅の縮小に伴う制限が生じることがなくなる。Advantages: Since the active element is a thin film semiconductor on an insulating film, it is not necessary to perform element isolation by a channel stopper having a high impurity concentration or a thick field oxide film, and the narrow channel effect which has been a problem in the conventional example occurs. Will not be. Therefore, the effective size of the element is determined only by the patterning width of the thin film semiconductor, and the limitation accompanying the reduction of the element width does not occur.
【0025】図2の(a)は本発明の第2の実施例のn
チャネルメモリトランジスタの平面図、図2の(b)、
(c)はそれぞれそのB−B線、C−C線の断面図であ
る。ここで、1はBがドープされて表面不純物濃度が3
×1016cm-3になされた半導体基板、1aは基板表面の
第1のチャネル領域、2a、2bは、それぞれAsを濃
度5×1021cm-3にドープして形成した第1のドレイン
領域と第1のソース領域、8は厚さ8000ÅのSiO
2 からなる、能動領域を分離するためのフィールド絶縁
膜、3aは厚さ250Åの熱酸化SiO2 からなる第1
のC−FG間ゲート絶縁膜、4aは、Pを濃度5×10
20cm-3にドーピングした厚さ1500ÅのpolySi
からなる第1の浮遊ゲート電極、5aは下層から厚さ4
0Åの気相成長法によるSiO2 膜と厚さ70Åの気相
成長法によるSi3 N4 膜と厚さ60Åの気相成長法に
よるSiO2 膜の三層構造からなる第1のFG−CG間
ゲート絶縁膜、6はPを不純物濃度1×1020cm-3にド
ープした厚さ1500ÅのpolySiと厚さ1500
ÅのWSiの二層構造からなる制御ゲート電極である。FIG. 2A shows n of the second embodiment of the present invention.
Plan view of the channel memory transistor, FIG.
(C) is a sectional view taken along line BB and line CC, respectively. Here, 1 is B-doped and the surface impurity concentration is 3
A semiconductor substrate made to 10 16 cm -3 , 1a is a first channel region on the substrate surface, 2a and 2b are first drain regions formed by doping As with a concentration of 5 × 10 21 cm -3. And a first source region, 8 is a 8000 ° thick SiO 2
2 is a field insulating film for isolating an active region, and 3a is a first insulating film made of thermally oxidized SiO 2 having a thickness of 250 °.
Of the gate insulating film between C and FG, 4a has a P concentration of 5 × 10
1500 cm thick polySi doped to 20 cm -3
The first floating gate electrode 5a made of
First FG-CG of a three-layered structure of SiO 2 film by the Si 3 N 4 film and the vapor deposition thickness 60Å by SiO 2 film and the vapor deposition thickness 70Å by 0Å vapor deposition during gate insulating film, 6 is polySi the thickness of the thickness 1500Å doped with P on the impurity concentration 1 × 10 20 cm -3 1500
制 御 is a control gate electrode having a two-layer structure of WSi.
【0026】この制御ゲート電極6と、第1の浮遊ゲー
ト電極4aと、第1のチャネル領域1aと、第1のドレ
イン・ソース領域2a、2bとから構成される基板メモ
リトランジスタが第1のメモリトランジスタとなる。A substrate memory transistor composed of the control gate electrode 6, the first floating gate electrode 4a, the first channel region 1a, and the first drain / source regions 2a, 2b is a first memory transistor. It becomes a transistor.
【0027】5bは、下層から厚さ60Åの気相成長法
によるSiO2 膜、厚さ70Åの気相成長法によるSi
3 N4 膜、厚さ40Åの気相成長法によるSiO2 膜の
三層構造からなる第2のFG−CG間ゲート絶縁膜、4
bはPを不純物濃度5×1020cm-3にドープしたpol
ySiからなる第2の浮遊ゲート電極、3bは気相成長
法による350ÅのSiO2 からなる第2のC−FG間
ゲート絶縁膜、11aは不純物濃度1×1016cm-3にB
をドープした厚さ500Åのa−Siからなる第2のチ
ャネル領域、10c、10dは不純物濃度1×1020cm
-3にAsをドープした厚さ500Åのa−Siからなる
第2のドレイン・ソース領域、14は、ドレイン・ソー
ス領域の低抵抗化のためにその表面に形成したTiSi
2 膜、12aは、浮遊ゲート電極4a、4bおよび制御
ゲート電極6からドレイン・ソース領域10a、10b
を絶縁するための制御ゲート・浮遊ゲート電極側壁酸化
膜である。5b is a SiO 2 film of a thickness of 60 ° from a lower layer formed by a vapor phase growth method, and a Si film of a thickness of 70 ° formed by a vapor phase growth method.
A second FG-CG gate insulating film having a three-layer structure of a 3 N 4 film and a SiO 2 film having a thickness of 40 ° formed by a vapor phase growth method;
b is pol obtained by doping P to an impurity concentration of 5 × 10 20 cm −3
A second floating gate electrode made of ySi, 3b is a second C-FG gate insulating film made of 350 ° SiO 2 formed by a vapor phase growth method, and 11a is an impurity concentration of 1 × 10 16 cm -3 .
Channel regions 10c and 10d made of a-Si and doped with a thickness of 500 ° are doped with an impurity concentration of 1 × 10 20 cm.
The second drain / source region 14 made of a-Si with a thickness of 500 ° doped with As- 3 is formed of TiSi formed on the surface thereof to reduce the resistance of the drain / source region.
2 film, 12a are formed from the floating gate electrodes 4a, 4b and the control gate electrode 6 to the drain / source regions 10a, 10b.
Control gate / floating gate electrode side wall oxide film for insulating the substrate.
【0028】なお、このTiSi2 膜は、第2のチャネ
ル領域11aおよびその近傍のドレイン・ソース領域1
0a、10bをSiO2 で覆った後にTiをスパッタ
し、650℃でシンターしてシリサイド化した後NH4
OHとH2 O2 溶液に浸して未反応のTiを除去して形
成することができる。この制御ゲート電極6、第2の浮
遊ゲート電極4b、第2のチャネル領域11a、第2の
ドレイン・ソース領域10c、10dから構成される薄
膜メモリトランジスタが第2のメモリトランジスタとな
る。The TiSi 2 film is formed on the second channel region 11a and the drain / source region 1 near the second channel region 11a.
After covering 0a and 10b with SiO 2 , Ti is sputtered, sintered at 650 ° C. to silicide, and then NH 4
It can be formed by immersing in OH and H 2 O 2 solution to remove unreacted Ti. The thin-film memory transistor including the control gate electrode 6, the second floating gate electrode 4b, the second channel region 11a, and the second drain / source regions 10c and 10d is the second memory transistor.
【0029】図2の(c)に示されるように、第2のド
レイン領域10cは第1のドレイン領域2aと接続され
ている。一方、第2のソース領域10dは第1のソース
領域2bから絶縁されている。As shown in FIG. 2C, the second drain region 10c is connected to the first drain region 2a. On the other hand, the second source region 10d is insulated from the first source region 2b.
【0030】7は、下層が厚さ2000Åの気相成長法
によるSiO2 膜で上層が厚さ7000ÅのBPSG膜
である層間絶縁膜、15は第1、第2のドレイン領域と
の接続をとるためのコンタクト孔、16は不純物濃度1
×1021cm-3にPがドープされたpolySiからなる
シリコンプラグ、13aは金属配線である。Reference numeral 7 denotes an interlayer insulating film whose lower layer is a 2,000-mm-thick SiO 2 film formed by vapor deposition and the upper layer is a 7000-thick BPSG film. Reference numeral 15 denotes a connection with the first and second drain regions. Hole 16 for impurity concentration 1
Silicon plug P in × 10 21 cm -3 is made of polySi doped, 13a is a metal wire.
【0031】図3の(a)〜(d)はいずれもソース・
コンタクト部分の断面図である。同図において、13b
は、第1のソース領域2bへ接続されている金属配線、
13cは第2のソース領域10dに接続されている金属
配線である。FIGS. 3 (a) to 3 (d) all show the source
It is sectional drawing of a contact part. In the figure, 13b
Is a metal wiring connected to the first source region 2b;
Reference numeral 13c denotes a metal wiring connected to the second source region 10d.
【0032】次に、本実施例装置の電気的接続関係につ
いて、図2の(a)〜(c)、図3の(a)〜(d)お
よび本実施例の等価回路図である図4を参照して説明す
る。制御ゲート電極6は行方向に接続されてワード線X
1、X2を構成し、第1、第2のドレイン領域は、ビッ
ト線Y1、Y2を構成する金属配線13aにより列方向
に接続され、第1のソース領域2bは、不純物拡散層で
行方向に接続された後、第1のソース線S1となる金属
配線13bにより共通に接続され、また第2のソース領
域10dは、a−Si膜とシリサイド膜で行方向に接続
された後、第2のソース線である金属配線13cにより
共通に接続されている。Next, the electrical connection relationship of the device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2A to 2C, 3A to 3D, and FIG. 4 which is an equivalent circuit diagram of the present embodiment. This will be described with reference to FIG. The control gate electrode 6 is connected in the row direction so that the word line X
1, X2, the first and second drain regions are connected in the column direction by metal wires 13a forming the bit lines Y1, Y2, and the first source region 2b is formed in the impurity diffusion layer in the row direction. After the connection, they are commonly connected by a metal wiring 13b serving as a first source line S1, and the second source region 10d is connected in the row direction by an a-Si film and a silicide film, and then connected to a second line. They are commonly connected by a metal wiring 13c which is a source line.
【0033】図4において、QMD i,j (i=1、2、j
=1、2)は図2の第1のメモリトランジスタを、QMU
i,j (i=1、2、j=1、2)は第2のメモリトラン
ジスタを示している。In FIG. 4, Q MD i, j (i = 1, 2, j
= 1, 2) a first memory transistor of FIG. 2, Q MU
i, j (i = 1, 2, j = 1, 2) indicates the second memory transistor.
【0034】次に、本実施例の装置の動作について説明
する。 読み出し:選択したワード線を例えば5Vの高電圧
に、他のワード線を例えば0Vの低電圧にバイアスす
る。また選択したビット線を1Vの電圧に、また他のビ
ット線をオープン状態にする。また、第1、第2のソー
ス線のうち選択するメモリトランジスタが接続されてい
るソース線を例えば0Vの低電圧に他方を開放状態にす
る。この結果選択したワード線に接続されたペアのメモ
リトランジスタのうちソース線が低電圧にバイアスされ
ているメモリトランジスタのみがチャネル電流を流しう
る状態になる。ここでメモリトランジスタのしきい値が
5V以下であればチャネル電流が流れ、5V以上であれ
ば電流が流れない。この電流の有無による節点の電位変
化をセンスアンプにおいてリファレンス電圧と比較しセ
ンスアンプ出力を得る。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described. Read: Bias the selected word line to a high voltage of, for example, 5V and the other word lines to a low voltage of, for example, 0V. Further, the selected bit line is set to a voltage of 1 V, and the other bit lines are set to the open state. The source line to which the memory transistor selected from the first and second source lines is connected is set to a low voltage of, for example, 0 V, and the other is opened. As a result, only the memory transistors whose source lines are biased to a low voltage among the pair of memory transistors connected to the selected word line can enter a state where a channel current can flow. Here, a channel current flows when the threshold value of the memory transistor is 5 V or less, and no current flows when the threshold value is 5 V or more. The change in the potential of the node due to the presence or absence of the current is compared with a reference voltage in the sense amplifier to obtain a sense amplifier output.
【0035】 書き込み:選択したワード線を例えば
13Vの高電圧に他のワード線を例えば0Vの低電圧に
バイアスする。また選択したビット線を例えば7Vの中
間電圧に、また他のビット線をオープン状態にする。さ
らに第1、第2のソース線のうち書き込むメモリトラン
ジスタが接続されているソース線を0Vの低電圧に、他
方を開放状態にする。ソース線が開放状態のメモリトラ
ンジスタ側にはチャネル電流は流れず、このためホット
エレクトロンの発生がなく書き込みは行われない。ソー
ス線が0Vになされた側のメモリトランジスタ側にはチ
ャネル電流が流れてホットエレクトロンが発生し、浮遊
電極に電子が注入される。Write: Bias the selected word line to a high voltage of, for example, 13V and the other word lines to a low voltage of, for example, 0V. Further, the selected bit line is set to an intermediate voltage of, for example, 7 V, and the other bit lines are set to the open state. Further, the first of the first and second source lines to which the memory transistor to be written is connected is set to a low voltage of 0 V, and the other is set to the open state. No channel current flows on the memory transistor side where the source line is open, so that no hot electrons are generated and writing is not performed. Channel current flows on the memory transistor side on the side where the source line is set to 0 V, hot electrons are generated, and electrons are injected into the floating electrode.
【0036】 消去:EPROMの場合は紫外線を全
面に照射する。FEPROMの場合は、ワード線を例え
ば0Vの低電圧に、全てのビット線をオープン状態に
し、第1、第2のソース線に例えば12V高電圧を印加
する。この結果、ソース−浮遊ゲート電極間の電界が強
くなり浮遊ゲート電極からソース電極への電子の放出が
起きて消去が行われる。また、他の方式では、全てのビ
ット線をオープン状態にし、ワード線に例えば−7Vの
負電圧を、第1、第2のソース線に例えば5Vの正電圧
を印加しても同様の消去動作が実現できる。Erasure: In the case of an EPROM, ultraviolet light is applied to the entire surface. In the case of a FEPROM, a word line is set to a low voltage of, for example, 0 V, all bit lines are set to an open state, and a high voltage of, for example, 12 V is applied to first and second source lines. As a result, the electric field between the source and the floating gate electrode is increased, and electrons are emitted from the floating gate electrode to the source electrode, thereby performing erasing. In another method, the same erase operation is performed even when all the bit lines are opened and a negative voltage of, for example, -7 V is applied to the word lines, and a positive voltage of, for example, 5 V is applied to the first and second source lines. Can be realized.
【0037】この第2の実施例の利点は、薄膜メモリト
ランジスタを従来の基板メモリトランジスタ上に制御ゲ
ート電極を共有して積層したことによって集積度が大幅
に向上した点である。この第2の実施例を改変して下層
のメモリトランジスタをも薄膜トランジスタとすること
もできる。この変更により一層の高集積化が可能とな
る。The advantage of the second embodiment is that the degree of integration is greatly improved by stacking the thin film memory transistors on the conventional substrate memory transistor while sharing the control gate electrode. By modifying the second embodiment, the memory transistor in the lower layer can also be a thin film transistor. This change enables higher integration.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の不揮発性
半導体記憶装置は、浮遊ゲート電極を有する薄膜メモリ
トランジスタを複数個備えたものであるので、以下の効
果を奏することができる。As described above, since the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention includes a plurality of thin film memory transistors having a floating gate electrode, the following effects can be obtained.
【0039】 不純物拡散層容量を小さくするできる
ので、ビット線容量を削減することができ高速動作が可
能な半導体記憶装置を提供することができる。Since the capacity of the impurity diffusion layer can be reduced, it is possible to provide a semiconductor memory device capable of reducing bit line capacity and operating at high speed.
【0040】 基板電極への接合リーク電流の流出が
なくなるので、安定した読み出し動作が可能となり、ま
た歩留りを向上させることができる。Since the leakage of the junction leak current to the substrate electrode is eliminated, a stable read operation can be performed, and the yield can be improved.
【0041】 高電圧印加によるブレークダウン電
流、チャネルリーク電流の基板電極への流出がなくな
り、消去時における電源回路への負担が軽減されるの
で、内部電源の電圧降下が抑制され、安定した消去動作
が可能となる。Since the breakdown current and the channel leak current due to the application of the high voltage do not flow to the substrate electrode and the load on the power supply circuit at the time of erasing is reduced, the voltage drop of the internal power supply is suppressed, and the stable erasing operation is performed. Becomes possible.
【0042】 基板にバイアスを与えてもメモリトラ
ンジスタのしきい値変動は少ない。そのため、誤読み出
しの発生を回避しつつ周辺回路の高速化を達成すること
ができる。Even if a bias is applied to the substrate, the variation in the threshold value of the memory transistor is small. Therefore, high-speed peripheral circuits can be achieved while avoiding occurrence of erroneous reading.
【0043】 素子分離がチャネルストッパやフィー
ルド酸化膜を用いることなく簡単に実現できるようにな
るので、ナローチャネル効果が抑制され素子の実効サイ
ズを設計値に近いものとすることができる。Since element isolation can be easily achieved without using a channel stopper or a field oxide film, the narrow channel effect is suppressed, and the effective size of the element can be made close to the design value.
【0044】 メモリトランジスタを積層して形成す
ることが可能となるので、容易に高集積化することがで
きる。Since the memory transistors can be stacked and formed, high integration can be easily achieved.
【図1】 本発明の第1の実施例の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第2の実施例の平面図と断面図。FIG. 2 is a plan view and a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第2の実施例のソースコンタクト部
の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a source contact portion according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第2の実施例の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
【図5】 従来例の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a conventional example.
【図6】 従来例の等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a conventional example.
1 半導体基板 1a 第1のチャネル領域 2a 第1のドレイン領域 2b 第1のソース領域 2c ドレイン領域 2d ソース領域 3 チャネル領域−浮遊ゲート電極間ゲート絶縁膜(C
−FG間ゲート絶縁膜) 3a 第1のチャネル領域−浮遊ゲート電極間ゲート絶
縁膜(第1のC−FG間ゲート絶縁膜) 3b 第2のチャネル領域−浮遊ゲート電極間ゲート絶
縁膜(第2のC−FG間ゲート絶縁膜) 4 浮遊ゲート電極 4a 第1の浮遊ゲート電極 4b 第2の浮遊ゲート電極 5 浮遊ゲート電極−制御ゲート電極間ゲート絶縁膜
(FG−CG間ゲート絶縁膜) 5a 第1の浮遊ゲート電極−制御ゲート電極間ゲート
絶縁膜(第1のFG−CG間ゲート絶縁膜) 5b 第2の浮遊ゲート電極−制御ゲート電極間ゲート
絶縁膜(第2のFG−CG間ゲート絶縁膜) 6 制御ゲート電極 7 層間絶縁膜 8 フィールド絶縁膜 9 SiO2 膜 10a ドレイン領域 10b ソース領域 10c 第2のドレイン領域 10d 第2のソース領域 11 チャネル領域 11a 第2のチャネル領域 12、12a 制御ゲート・浮遊ゲート電極側壁酸化膜 13a〜13c 金属配線 14 TiSi2 膜 15 コンタクト孔 16 シリコンプラグReference Signs List 1 semiconductor substrate 1a first channel region 2a first drain region 2b first source region 2c drain region 2d source region 3 gate insulating film between channel region and floating gate electrode (C
-FG gate insulating film) 3a First channel region-floating gate electrode gate insulating film (first C-FG gate insulating film) 3b 2nd channel region-floating gate electrode gate insulating film (second 4 floating gate electrode 4a first floating gate electrode 4b second floating gate electrode 5 floating gate electrode-control gate electrode gate insulating film (FG-CG gate insulating film) 5a No. 1 floating gate electrode-control gate electrode gate insulating film (first FG-CG gate insulating film) 5b Second floating gate electrode-control gate electrode gate insulating film (second FG-CG gate insulating film) film) 6 control gate electrode 7 interlayer insulating film 8 field insulating film 9 SiO 2 film 10a drain region 10b source region 10c second drain region 10d second source region 1 The channel region 11a second channel region 12,12a control gate a floating gate electrode side wall oxide films 13a~13c metal wiring 14 TiSi 2 film 15 contact hole 16 silicon plug
Claims (5)
ゲート電極と、該制御ゲート電極を覆う第1のゲート絶
縁膜と、該第1のゲート絶縁膜上に形成された浮遊ゲー
ト電極と、該浮遊ゲート電極上に設けられた第2のゲー
ト絶縁膜と、該第2のゲート絶縁膜上に設けられた、第
1導電型の半導体薄膜からなるチャネル領域と、該チャ
ネル領域を挟んで形成された第2導電型の半導体薄膜か
らなるソース・ドレイン領域と、を有する薄膜メモリト
ランジスタを複数個備えた不揮発性半導体記憶装置。A control gate electrode formed on the insulating film of the semiconductor substrate; a first gate insulating film covering the control gate electrode; a floating gate electrode formed on the first gate insulating film; A second gate insulating film provided on the floating gate electrode, a channel region provided on the second gate insulating film, the first conductive type semiconductor thin film, and the channel region interposed therebetween. A nonvolatile semiconductor memory device comprising a plurality of thin film memory transistors each having a source / drain region formed of a second conductive type semiconductor thin film.
配置され、前記薄膜メモリトランジスタのドレイン領域
がビット線により列方向に接続され、前記薄膜メモリト
ランジスタの制御ゲート電極がワード線により行方向に
接続され、前記薄膜メモリトランジスタのソース領域が
共通に接続されている請求項1記載の不揮発性半導体記
憶装置。2. The thin film memory transistors are arranged in rows and columns, the drain regions of the thin film memory transistors are connected in the column direction by bit lines, and the control gate electrodes of the thin film memory transistors are connected in the row direction by word lines. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the source regions of said thin film memory transistors are connected in common.
設けられた第1のチャネル領域と、該第1のチャネル領
域を挟む、前記半導体基板の表面領域内に設けられた第
2導電型の第1のソース・ドレイン領域と、前記第1の
チャネル領域を覆う第1のゲート絶縁膜と、該第1のゲ
ート絶縁膜上に設けられた第1の浮遊ゲート電極と、該
第1の浮遊ゲート電極を覆う第2のゲート絶縁膜と、該
第2のゲート絶縁膜上に設けられた制御ゲート電極と、
該制御ゲート電極を覆う第3のゲート絶縁膜と、該第3
のゲート絶縁膜上に設けられた第2の浮遊ゲート電極
と、該第2の浮遊ゲート電極上を覆う第4のゲート絶縁
膜と、該第4のゲート絶縁膜を介して前記第2の浮遊ゲ
ート電極上に設けられた、第1導電型の半導体薄膜から
なる第2のチャネル領域と、該第2のチャネル領域を挟
んで形成された、第2導電型の半導体薄膜からなる第2
のソース・ドレイン領域と、を有する、積層メモリトラ
ンジスタを複数個備えた不揮発性半導体記憶装置。3. A first channel region provided in a surface region of a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a second conductive region provided in a surface region of the semiconductor substrate and sandwiching the first channel region. A first source / drain region of a mold, a first gate insulating film covering the first channel region, a first floating gate electrode provided on the first gate insulating film, A second gate insulating film covering the floating gate electrode, a control gate electrode provided on the second gate insulating film,
A third gate insulating film covering the control gate electrode;
A second floating gate electrode provided on the second gate insulating film, a fourth gate insulating film covering over the second floating gate electrode, and the second floating gate electrode via the fourth gate insulating film. A second channel region provided on the gate electrode and formed of a semiconductor thin film of the first conductivity type; and a second channel region formed of the semiconductor thin film of the second conductivity type and sandwiched between the second channel region
And a source / drain region, and a plurality of stacked memory transistors.
た第1導電型の半導体薄膜からなる第1のチャネル領域
と、該第1のチャネル領域を挟んで形成された第2導電
型の半導体薄膜からなるソース・ドレイン領域と、前記
第1のチャネル領域を覆う第1のゲート絶縁膜と、該第
1のゲート絶縁膜上に設けられた第1の浮遊ゲート電極
と、該第1の浮遊ゲート電極を覆う第2のゲート絶縁膜
と、該第2のゲート絶縁膜上に設けられた制御ゲート電
極と、該制御ゲート電極を覆う第3のゲート絶縁膜と、
該第3のゲート絶縁膜上に設けられた第2の浮遊ゲート
電極と、該第2の浮遊ゲート電極上を覆う第4のゲート
絶縁膜と、該第4のゲート絶縁膜を介して前記第2の浮
遊ゲート電極上に設けられた、第1導電型の半導体薄膜
からなる第2のチャネル領域と、該第2のチャネル領域
を挟んで形成された、第2導電型の半導体薄膜からなる
第2のソース・ドレイン領域と、を有する積層メモリト
ランジスタを複数個備えた不揮発性半導体記憶装置。4. A first channel region formed of a semiconductor thin film of a first conductivity type formed on a semiconductor substrate via an insulating film, and a second channel of a second conductivity type formed across the first channel region. A source / drain region composed of a semiconductor thin film, a first gate insulating film covering the first channel region, a first floating gate electrode provided on the first gate insulating film, A second gate insulating film covering the floating gate electrode, a control gate electrode provided on the second gate insulating film, a third gate insulating film covering the control gate electrode,
A second floating gate electrode provided on the third gate insulating film, a fourth gate insulating film covering the second floating gate electrode, and the fourth gate insulating film with the fourth gate insulating film interposed therebetween. A second channel region provided on the second floating gate electrode and formed of a first conductive type semiconductor thin film, and a second channel region formed of the second conductive type semiconductor thin film and sandwiching the second channel region. A nonvolatile semiconductor memory device comprising a plurality of stacked memory transistors each having two source / drain regions.
配置され、前記積層メモリトランジスタの第1、第2の
ドレイン領域がビット線により列方向に接続され、前記
積層メモリトランジスタの制御ゲート電極がワード線に
より列方向に接続され、前記積層メモリトランジスタの
第1のソース領域同士および第2のソース領域同士がそ
れぞれ共通に接続されている請求項3または4記載の不
揮発性半導体記憶装置。5. The stacked memory transistor is arranged in a matrix, first and second drain regions of the stacked memory transistor are connected in a column direction by a bit line, and a control gate electrode of the stacked memory transistor is a word line. 5. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first source regions and the second source regions of the stacked memory transistor are connected in common in the column direction.
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